[發明專利]一種基于狀態轉移網絡的WTI原油價格序列分析方法

在審

• 申請號: 202110025957.1
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112581193A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 馬元巍;宋怡然;顧徐波;潘正頤;侯大為
• 申請（專利權）人: 常州微億智造科技有限公司
• 主分類號: G06Q30/02
• 分類號: G06Q30/02;G06F17/16
• 代理公司: 常州至善至誠專利代理事務所(普通合伙) 32409
• 代理人: 王穎

1.一種基于狀態轉移網絡的WTI原油價格序列分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步驟、數據獲取：獲取WTI原油價格時序數據；

第二步驟、可見圖構造狀態轉移網絡：將WTI原油價格序列通過可見圖構造原始狀態轉移網絡和重組狀態轉移網絡；

第三步驟、Motif—DFA：對度之比顯著大于其他可見圖的，認定其為Motif，并對其進行DFA，研究其是否具有長程相關性。

2.根據權利要求1所述的一種基于狀態轉移網絡的WTI原油價格序列分析方法，其特征在于：在所述的第三步驟中，度之比為原始狀態轉移網絡與重組狀態轉移網絡之間的度之比。

3.根據權利要求1所述的一種基于狀態轉移網絡的WTI原油價格序列分析方法，其特征在于：在所述的第二步驟中，可見圖的方法是：

假設一時間序列,其中N為序列長度；

首先，由滑動窗口沿時間序列從前向后滑動，得到一系列滑動窗口大小的時間序列片段：

然后，將各個時間序列片段映射為可見圖，時間序列片段中的每一個數據均看做一個節點，如果兩個節點可以相互看到彼此，則這兩個節點相連接，即這兩個節點之間存在一條可見的直線，數學形式表述為：

如果處于和之間的每個點都滿足公式（2），則就說明和是彼此可見的。

4.根據權利要求3所述的一種基于狀態轉移網絡的WTI原油價格序列分析方法，其特征在于：在可見圖理論中，一個圖用該圖的鄰接矩陣表示，設圖的頂點集為，邊集為，該圖的鄰接矩陣為，則的矩陣元素，；否則，。

5.根據權利要求4所述的一種基于狀態轉移網絡的WTI原油價格序列分析方法，其特征在于：用表示鄰接矩陣，并用之代表某個滑動窗口內的數據點構成的可見圖結構；如果該滑動窗口s內的數據點和相連，則鄰接矩陣元素的值為1；否則，值為0；由此方式將原式的整個時間序列映射為鄰接矩陣序列,鄰接矩陣序列中的每一個元素代表一個可見圖結構，由此將整個時間序列映射為許多個可見圖。

6.根據權利要求5所述的一種基于狀態轉移網絡的WTI原油價格序列分析方法，其特征在于：在鄰接矩陣序列中，如果狀態毗鄰狀態，則鄰接矩陣和相連，基于此連接方式可得到一條狀態鏈：

（3）。

7.根據權利要求6所述的一種基于狀態轉移網絡的WTI原油價格序列分析方法，其特征在于：遍歷鄰接矩陣狀態鏈，如果任意兩種狀態的鄰接矩陣形同，則用前者狀態代替后者狀態；當，則用替代,則此時狀態鏈變為：

（4）。

8.根據權利要求7所述的一種基于狀態轉移網絡的WTI原油價格序列分析方法，其特征在于：該遍歷過程去除了狀態鏈中重要的局部狀態，將剩余的局部狀態定義為網絡節點，從而將原時間序列映射成為狀態轉移網絡。

9.根據權利要求8所述的一種基于狀態轉移網絡的WTI原油價格序列分析方法，其特征在于：在所述的第三步驟中，DFA的方法是：

假設一序列,其中為序列長度；

首先，由長度為的滑動窗口沿時間序列滑動，得到一系列時間序列片段:

（5）

其次，對每個時間序列片段用q階多項式：

（6）

進行擬合，其中,均為擬合參數，擬合曲線值作為每個時間序列片段的趨勢，從原序列片段中減去相應的趨勢值，可得到去趨勢時間序列：

（7）

。

10.根據權利要求9所述的一種基于狀態轉移網絡的WTI原油價格序列分析方法，其特征在于：如果原時間序列存在長程相關性，則有：

（8）

其中，為標度指數，若

1)則表明時間序列可用隨機游走表示；

2)表明時間序列為長期持續的記憶性過程；

3)表明時間序列為持續的反記憶性過程。